Ultra-dunne 2D Materialen Banen de Weg voor Next-Gen Transistoren

2D-materialen Bieden 10x Dunner Transistortechnologie dan Silicium

Twee-dimensionale materialen kunnen gebruikt worden om kleinere, hoogpresterende transistoren te maken dan de traditioneel van silicium gemaakte, volgens Professor Saptarshi Das van Penn State's College of Engineering. Hij en zijn team voerden tests uit om de technologische haalbaarheid van transistoren gemaakt van 2D-materialen te bepalen.

"We leven in een digitale en verbonden wereld gedreven door data," zei Das. "Big data vereist verhoogde opslag en verwerkingskracht. Als je meer data wilt opslaan of verwerken, moet je steeds meer transistoren gebruiken." Met andere woorden, naarmate moderne technologie steeds compacter wordt, moeten transistoren dat ook.

Silicium, het 3D-materiaal dat zes decennia lang gebruikt is voor het fabriceren van transistoren, kan niet kleiner geproduceerd worden, volgens Das, wat het gebruik in transistoren steeds lastiger maakt. Eerder onderzoek heeft echter bepaald dat 2D-materialen, als alternatief, 10 keer dunner geproduceerd kunnen worden dan de siliciumtechnologie die momenteel in praktijk is.

Testresultaten

In hun studie kweekten onderzoekers monolagen molybdeendisulfide en wolframdisulfide met behulp van een metaal-organische chemische dampafzettings-techniek verkregen van het 2D Crystal Consortium NSF Materials Innovation Platform (2DCC-MIP) aan Penn State.

Om te begrijpen hoe de nieuwe 2D-transistoren presteren, analyseerden de onderzoekers statistische maten in relatie tot drempelspanning, subdrempelhoogte, verhouding van maximum tot minimum stroom, veld-effect drager mobiliteit, contactweerstand, dryfstroom, en drager verzadigingssnelheid.

De tests bevestigden de haalbaarheid van de nieuwe transistoren, wat bewijst dat de technologie nu kan doorgaan naar productie en ontwikkeling, volgens Das. "Deze nieuwe transistoren kunnen helpen de volgende generatie computers sneller, energiezuiniger, en in staat om meer data te verwerken en op te slaan te maken," zei hij.